Skleníkový efekt je proces, pri ktorom
atmosféra spôsobuje ohrievanie planéty tým, že ľahko prepúšťa slnečné žiarenie ale tepelné žiarenie spätne vyžarované z povrchu
planéty účinne absorbuje a bráni tak jeho okamžitému úniku do priestoru. V atmosfére sa zachytáva časť slnečnej energie, čo má za
následok otepľovanie Zeme. Nebyť tohto efektu, teplota na Zemi by bola oveľa nižšia. Väčšina klimatológov zastáva názor, že nárast
množstva skleníkových plynov, ku ktorému došlo v dôsledku činnosti človeka, umelo zvyšuje skleníkový efekt, čo vedie k zvyšovaniu
celkovej teploty a narúšaniu klimatickej stability.
Prečo sa nazýva skleníkový efekt skleníkovým efektom ?
Pojem skleníkový efekt použil ako prvý francúzsky vedec J. B. J. Fourier. Pochádza zo skleníkov používaných v záhradníctve.
Plyny, ktoré spôsobujú skleníkový efekt:
- Vodné pary (H2O) - 60%
- Oxid uhličitý
(CO2) - 30%
- Metán (CH4) - 2%
- Oxid dusný (N2O) - 3%
- Ozón (O3) - 4%
Oxid uhličitý sa uvoľňuje pri spaľovaní fosílnych palív a jeho množstvo narastá i
vďaka masívnemu odlesňovaniu.
Metán sa uvoľňuje z ryžových polí, podpovrchových skládok, vzniká pri
živočíšnej výrobe a v priemysle.
Ozón je zvláštna forma existencie kyslíka, trojatómový kyslík. V atmosfére
Zeme je veľmi nerovnomerne rozložený. V stratosfére (vo výške 10-50 km) prebieha neustály kolobeh vzniku a zániku ozónu. Za prítomnosti
slnečného žiarenia tu dochádza k fotochemickým reakciám, ktorých výsledkom je vyššia koncentrácia ozónu - ozónová
vrstva. Je hrubá 2,5–3,8 mm a závisí od nej náš život na Zemi.
Uhlíkovým cyklom nazývame výmenu
uhlíka medzi atmosférou, rastlinami, živočíchmi, pôdou a oceánmi. V prírode táto výmena prebieha viac menej prirodzene. Približne od konca
18. storočia sa ale množstvo oxidu uhličitého v atmosfére začalo zvyšovať. Hlavnou príčinou je spaľovanie fosílnych palív. Významnú
úlohu v narušení uhlíkového cyklu zohral aj masívny výrub a vypaľovanie lesov. Do atmosféry sa tak dostalo množstvo uhlíka, ktorý bol
uložený v lesoch a ich úbytkom sa narušila jeho absorpcia. Ak človek vyrubuje stromy a spaľuje fosílne palivá, spôsobuje nárast prirodzenej
hladiny uhlíka v atmosfére a zvyšuje tým skleníkový efekt. Ťažbou fosílnych palív a ich spaľovaním sa uhlík uložený v podzemí dostáva
do uhlíkového cyklu. Časť tohto uhlíka pohltia stromy, rastliny, pôda a oceány. Kvôli narušenej rovnováhe v uhlíkovom cykle však väčšia
časť končí v atmosfére.
Antropogénny skleníkový efekt:
- je označenie pre príspevok
ľudskej činnosti ku skleníkovému efektu
- je spôsobený spaľovaním fosílnych palív
- vyrubovaním lesov a dažďových lesov a
globálnymi zmenami krajiny
- prispieva ku globálnemu otepľovaniu
Dôsledky skleníkového
efektu:
- zvyšovanie priemernej teploty atmosféry
- zmenšuje sa rozdiel teplôt medzi rovníkom a pólmi
-
v budúcnosti sa pravdepodobne zvýšia dažďové zrážky nad dnes suchými, ale úrodnými oblasťami
- zlepšia sa poľnohospodárske
podmienky v severných oblastiach
- suché pásma sa stanú ešte suchšími a polopúšte sa premenia na púšte
- roztápanie
arktických a najmä antarktických ľadovcov, tým aj stúpanie hladiny oceánov
S akou veľkou klimatickou zmenou sa
dokážeme vyrovnať?
Zmeny klímy majú dopad na náš život a očakáva sa, že v nasledujúcich rokoch sa následkom ich pôsobenia
zničí veľké množstvo prírodných území. Je nutné výrazne znížiť nárast skleníkových plynov z hľadiska ochrany životného prostredia
i ekonomiky. Do atmosféry sa dostalo množstvo emisie skleníkových plynov, ktoré zvýšilo teplotu o 1,2 až 1,3°C. Cieľom celosvetového
snaženia v boji proti klimatickým zmenám by mala byť snaha nezvýšiť celkovú priemernú teplotu o viac ako 2°C. Ináč by to znamenalo
likvidáciu množstva ekosystémov a rozvrátenie klímy. Máme málo času, jedno až dve desaťročia, počas ktorých môžeme zmeniť náš
energetický systém a zabrániť tak katastrofe.
Zvýšenie celkovej priemernej teploty o 2°C
Miliónom ľudí
hrozí vo väčšej miere hlad, malária a záplavy a miliardám nedostatok pitnej vody. Najväčšie dopady postihnú predovšetkým najchudobnejšie
a rozvojové krajiny, najmä v subsaharskej Afrike, južnej Ázii, v častiach juhovýchodnej Ázie a Latinskej Ameriky. Hrozí roztopenie
najrozsiahlejších ľadových pokrývok, ktoré bude mať počas najbližších storočí za následok vystúpenie morskej hladiny o niekoľko
metrov. Ide predovšetkým o Grónsku ľadovú pokrývku (nárast o 7 metrov) a Západoantarktickú ľadovú pokrývku (WAIS, nárast o 5 až 7
metrov). Rýchlosť topenia sa Grónskej ľadovej pokrývky sa neustále zvyšuje.
Zvyšovanie hladiny oceánu ohrozuje obyvateľstvo na celom
svete, predovšetkým v nižšie položených oblastiach rozvojových krajín (Bangladéš, južná Čína), ohrozené sú takisto nižšie položené
ostrovné štáty kdekoľvek na svete, nehovoriac o nízko ležiacich štátoch (Belgicko, Holandsko, severozápadné Nemecko) a juhovýchodnej časti
Veľkej Británie. Najvýznamnejšie ekosystémy od Arktídy a Antarktídy až po trópy sú v dôsledku oteplenia v ohrození. Strata lesov a
živočíšnych a rastlinných druhov ovplyvní životy nás všetkých, ale ekonomické dôsledky postihnú najmä chudobné a rozvojové štáty.
Posunom klimatických pásiem budú trpieť poľnohospodárske oblasti a môže dôjsť k rozšíreniu chorôb.
Topiace sa
ľadovce – stúpajúce moria
Arktída bez ľadu:
Polárne medvede, mrože a niektoré druhy tuleňov a
morských vtákov vo voľnej prírode vyhynú. Soby prídu o potravu. V dôsledku roztopenia veľkého množstva snehu a ľadu hrozí zvýšenie
morskej hladiny s katastrofálnymi následkami. Arktída sa otepľuje oveľa rýchlejšie, ako sme si mysleli; takmer dvojnásobne rýchlejšie ako
ostatné časti sveta. Nemizne len polárna ľadová čiapka, ale roztápa sa i masívna ľadová pokrývka Grónska. Následkom jej úplného
roztopenia sa zvýši hladina mora až o 7 metrov, zmiznú ostrovné národy a budú zatopené pobrežné mestá na celom svete. Pokiaľ nezastavíme
klimatické zmeny, budeme musieť zmeniť mapu sveta.
Antarktída
Nové znepokojujúce správy
o oddeľovaní sa ľadových más od Západoantarktickej ľadovej pokrývky ukazujú na spojitosť s otepľovaním oceánov. Ak bude nárast teploty
pokračovať, jej rozpad pravdepodobne zvýši celkovú hladinu mora o ďalších 5 až 7 metrov! Správa Greenpeace o oddelení sa obrovskej masy
ľadu z ľadovca Larsen B vo východnej časti antarktického polostrova upozornila na globálne dopady nárastu skleníkových plynov v atmosfére
začína mať globálne dopady. Išlo len o plávajúce ľadové pole, ktoré neovplyvnilo výšku hladiny mora, no potvrdilo to, že rozpad ľadovcov
je realitou.
Topiace sa ľadovce
Podobne ako polárny ľad sa roztápajú aj ľadovce svetových pohorí – od
Aljašky až po Alpy, od Himalájí až po Patagóniu, od Koloráda až po Kilimandžáro - a to vďaka otepľovaniu sa počas posledných
desaťročí. Tieto ľadovce sú často základom miestnych vodných zdrojov. Ich zmiznutie zničí poľnohospodárstvo a spôsobí suchá.
Korálové útesy vymierajú
NÁRAST TEPLOTY O 2°C JE PRE KORALY SMRTEĽNÝ. Podobne ako polárny ľad a ľadovce, i
koraly veľmi citlivo reagujú na zvýšené teploty. Sú dobrým indikátorom globálnych klimatických zmien. Nárast teploty čo len o 1°C oproti
bežným letným maximám, môže u nich spôsobiť blednutie. Strata farby koralov je predzvesťou ich odumierania. Za posledných 100 rokov stúpla
teplota tropických morí už o 1°C a podľa predpovedí sa zvýši ešte o ďalší 1 až 2°C.
Víchrice a
záplavy
V deväťdesiatych rokoch sa globálne prírodné katastrofy vyskytovali ešte častejšie. Spomedzi rôznych druhov
prírodných katastrof sú najzničujúcejšie záplavy, tropické víchrice, suchá a zemetrasenia. Z miliónov obetí týchto katastrof sa stali
bezdomovci. V osemdesiatych rokoch minulého storočia zahynulo v dôsledku nepriaznivého počasia (víchrice, záplavy a suchá) viac ako 700 tisíc
ľudí. Katastrofy ľuďom priniesli choroby, ťažké ekonomické straty a osobné tragédie. Je čoraz viac dôkazov, že práve v dôsledku
klimatických zmien stúpa množstvo silných víchríc. V roku 2004 štyri tajfúny, ktoré po sebe nasledovali v rozpätí troch týždňov, zabili
na Filipínach viac ako 2 000 ľudí.
Európa
Víchrice v Európe (ako napr. hurikán Lothar v decembri 1999)
dosiahli rýchlosť vetra viac ako 215 km/h. Prehnal sa Francúzskom, Švajčiarskom a Nemeckom a zabil 80 ľudí. Zničil obrovské plochy lesov,
vyvrátil stĺpy vysokého napätia a zdemoloval množstvo domov. Mierne zimy, kedy namiesto sneženia prší, zvyšujú v Európe pravdepodobnosť
záplav. Počet záplav na európskych riekach ako Rýn, Dunaj a Labe sa výrazne zvyšuje.
Ázia
V lete 2004 sa
dve tretiny Bangladéšu spolu s veľkou časťou indického Assamu a Biháru ocitli pod vodou. Katastrofa postihla viac ako 50 miliónov ľudí
(desiatky tisíc z nich trpeli v dôsledku kontaminácie pitnej vody splaškami vážnymi chorobami). Podobne zničujúce záplavy sa vyskytli len 6
rokov predtým, v roku 1998. Hlavná úroda ryže, ktorá sa zberá počas monzúnového obdobia, bola úplne zničená.
Amerika
Nápory víchric a vysoké prílivy: Stúpajúca hladina mora a veterné smršte pôsobia zničujúco najmä na
nízko položené tichomorské ostrovy, kde ľudia žijú len meter až dva nad hladinou mora.
Poľnohospodárstvo a suchá -
následky klimatických zmien
Množstvo rozvojových krajín stratí viac ako pätinu úrody, čo znamená ohrozenie potravinovej
bezpečnosti. Ceny potravín porastú, väčšina poľnohospodárskych oblastí v trópoch a subtrópoch bude mať menšie výnosy. Vlny horúčav
negatívne vplývajú na dobytok a spôsobujú škody na úrode. V niekoľkých rozvinutých krajinách (hlavne v Rusku a Kanade) sa môže vďaka
otepľovaniu krátkodobo zvýšiť poľnohospodárska produkcia. V 65 rozvojových krajinách, v ktorých žije viac ako polovica populácie
rozvojového sveta (údaj z r. 1995) sa stratí okolo 250 miliónov ton potenciálnej produkcie obilnín.
Kto je za to
zodpovedný?
Až doteraz bolo veľmi ťažké povedať, že nejaký extrémny prejav počasia bol spôsobený klimatickými zmenami a
museli sme sa spoľahnúť na štatistické odchýlky od historických rekordov. Vedci z Hadleyho centra a Oxfordskej univerzity vo Veľkej Británii
vo svojom nedávno prezentovanom výskume dokázali, že vlna horúčav, ktorá Európou prebehla v lete 2003 a počas ktorej zomreli desiatky tisíc
ľudí, bola viac než 50 % spôsobená klimatickými zmenami, ktoré vyvolal človek. Podľa ich predpovede sa v polovici tohto storočia stanú
podobne horúce letá bežnými.
Klimatické zmeny: Riešenie - Nevyčerpateľná a čistá energia
Slnečná energia
Množstvo slnečných lúčov, ktoré dopadá na zemský povrch, 3 000 násobne prevyšuje celosvetovú
spotrebu energie. Každý štvorcový meter povrchu absorbuje množstvo slnečného žiarenia, ktoré dokáže ročne vyprodukovať 1700 kWh
elektrickej energie. Podľa výskumov organizácie Greenpeace môže do roku 2020 objem takto vyrábanej solárnej energie vzrásť na 54 miliárd kWh
a v roku 2040 by mohlo viac ako 20 % celosvetovo spotrebovanej energie pochádzať z tepelných solárnych elektrární.
Slnko
– teplo, chlad, energia
Slnečné kolektory - majú širokú škálu využitia – od zohrievania vody pre
domácnosti, vykurovania budov, ohrievania bazénov, výrobu tepla pre priemysel až po chladenie či odsoľovanie morskej vody.
Vákuové kolektory: vyznačujú sa o 30 až 40 % vyššou účinnosťou pri premene slnečného žiarenia na teplo.
Dokážu efektívne pracovať aj v zamračenom počasí a pri využití nízko teplotného ohrev (stenového či podlahového) môžu slúžiť aj na
vykurovanie.
Plochý slnečný kolektor je veľmi jednoduchý, lacný a u nás najvyužívanejší. Pozostáva z
presklenej kolektorovej vane v ktorej sa nachádzajú medené trubice. Slnečné žiarenie zohrieva nemrznúcu kvapalinu, ktorá v nich cirkuluje a
odovzdáva svoje teplo vo výmenníku (bojler).
Solárne chladiace systémy využívajú tepelnú energiu na výrobu
chladu na podobnom princípe ako chladničky či bežná klimatizácia. Tento spôsob využitia slnečnej energie je mimoriadne vhodný, pretože
klimatizáciu zapíname práve vtedy, keď je najviac slnečného žiarenia.
Veterná energia
Veterné elektrárne na pevnine: Jedna veľká veterná turbína dokáže vyprodukovať elektrickú energiu približne pre 100 domácností.
Veterné elektrárne na mori sa označujú ako mimopobrežné veterné parky. Využívajú trojlopatkové turbíny, ktoré sú ukotvené na morskom
dne. V roku 2002 postavili v Dánsku veterný park s 80 turbínami - vyprodukujú elektrinu pre mesto s približne 150 000 obyvateľmi.
Biomasa
Ide o poľnohospodárske plodiny, zvyšky z poľnohospodárskej výroby, drevo a zvyšky z lesnej ťažby.
Elektrina: Elektrárne spaľujúce biomasu, pracujú ako normálne plynové alebo uhoľné elektrárne. Tieto elektrárne
nedosahujú obrovské rozmery, sú efektívnejšie, pretože sú bližšie k palivovým zdrojom.
Teplo: Elektrárne
využívajúce biomasu by sa mali vždy stavať tak, aby sa vyrábala elektrická energia a na druhej strane tak, aby sa efektívne energeticky
využilo aj teplo uvoľnené horením paliva.
Tento typ elektrární sa zvykne nazývať KVET (kombinovaná výroba elektriny a tepla).
Kúrenie peletami (stlačené drevené piliny) nahrádza kúrenie plynom alebo uhlím v rodinných domoch.
Geotermálna energia
je teplo (thermal) získané zo zeme (geo). Je to tepelná energia obsiahnutá v horninách zemskej kôry a v kvapaline, ktorá vypĺňa
póry vulkanických puklín. Na niektorých miestach, napr. v západnej časti USA, v západnej a východnej Európe, na Islande, v Ázii a na Novom
Zélande sa geotermálne zdroje nachádzajú v pomerne malých hĺbkach.
Zdroje - nízkoteplotné (menej ako 90°C)
-
stredneteplotné (90 – 150°C)
- vysokoteplotné (viac ako 150°C).
Zdroje s najvyššími teplotami sa najčastejšie využívajú na
výrobu elektrickej energie – Nový Zéland, Island.
Vodná energia
Za posledných sto rokov sa sila vody
využíva najmä na výrobu elektrickej energie. V súčasnosti sa týmto spôsobom vyrába približne jednu pätinu svetovej produkcie elektrickej
energie.
Jadro bráni rozvoju čistých zdrojov - Jadrový
priemysel sa dlhodobo pokúša propagovať jadrovú energetiku ako najlepšie riešenie problému klimatických zmien. Jadrová energia ale takým
riešením nie je. Do jadrového výskumu a stavieb nových atómových elektrární sa investujú miliardy, no tieto peniaze by boli oveľa lepšie
využité na podporu obnoviteľných zdrojov a programov energetickej efektívnosti.
Jadrová energia je nebezpečná a
môže spôsobiť obrovské katastrofy. Dosiaľ najhoršia havária sa stala 26. apríla 1986 v ukrajinskom Černobyle. Zasiahla polovicu
Európy a na jej následky zomrelo niekoľko tisíc ľudí. V roku 1979 unikla v americkej jadrovej elektrárni Three Mile Island
z chladiaceho systému voda, čo spôsobilo roztavenie palivových článkov. Následkom úniku rádioaktivity z elektrárne sa zvýšil
výskyt leukémie obyvateľstva, žijúceho v jej okolí. V roku 1999 spôsobila ľudská chyba v japonskej Tokaimure reťazovú štiepnu
reakciu. Dvaja pracovníci elektrárne zomreli a niekoľko stoviek ľudí z okolia závodu bolo kontaminovaných. Aj Slovensko má skúsenosti
s jadrovými haváriami. Kvôli dvom po sebe nasledujúcim nehodám sme museli v roku 1978 definitívne odstaviť reaktor v A1 v Jaslovských
Bohuniciach.
Jadrový odpad – smrteľné dedičstvo – Kam s ním? Jadrový priemysel sľubuje riešenie už 50 rokov,
no dodnes na nič neprišiel. Otázka je teda stále rovnaká. Kam a ako bezpečne uložiť odpad, ktorý bude aj po tisíckach rokov stále
rádioaktívny? Niektoré krajiny vyvážajú svoj jadrový odpad do Ruska, do mesta Majak. Je to jedno z najviac kontaminovaných území na svete.
Tisícky ľudí, ktorí v tejto oblasti žijú, sú podľa správ zdravotníkov trvalo postihnutí a vykazujú príznaky choroby z ožiarenia.
Preprava jadrového materiálu - Ďalším rizikom jadrovej energetiky je preprava rádioaktívneho odpadu z elektrární do
tzv. strednodobých uložísk či do tovární na prepracovanie vyhoreného paliva. Stopercentnú bezpečnosť pri preprave takéhoto materiálu
nemožno nikdy garantovať. Riziko v dnešnej dobe ešte zvyšujú možné teroristické útoky.